Lietuvos fizikams galima tik pavydėti: kaip jų produkcija triuškina konkurentus visoje Europoje

Plauko storio komponentai

„Brolis Semiconductors“ vadovas Dominykas Vizbaras sako, kad dauguma žmonių išgirdę apie lazerius įsivaizduoja dideles lazerines sistemas ir retas susimąsto, kad esminės lazerio sudedamosios dalys telpa į plonesnį už žmogaus plauką lazerinį diodą, kurio aktyvioji sritis tėra dešimčių atomų storio.

„Visiems atrodo, kad čia nereikšminga smulkmena, – rodydamas į nedidelį lazerinį diodą pasakojo D.Vizbaras. – O kai pamato sukurtą lazerinį žymeklį, sako „vau, čia jau daiktas“. Nors, kaip sakau, kitiems lazerio sistemos komponentams reikalingą plieną žmonės apdirbinėja šimtus metų, optiką taip pat gamina daugiau nei du šimtmečius.“

Kaip ir kiekvienas technologinis komponentas, lazeriniai diodai ar detektoriai pirmiausiai gimsta „popieriuje“ – inžinieriai skaičiuoja ir modeliuoja, tuomet viskas persikelia į laboratoriją, kur puslaidininkiniai kristalai sintetinami molekulinio pluoštelio epitaksijos būdu.

2 mln. eurų kainuojančiame molekulinių pluoštelių epitaksijos reaktoriuje vakuumo lygis labai aukštas – nuo 100 iki 1000 kartų didesnis nei atvirame kosmose. Prie reaktoriaus prijungtose aktyviose celėse pakrautos itin grynos medžiagos (III-V grupės elementai: aliuminis, indis, galis, arsenas, stibis ir kt.).

„Manipuliuodami elementų atomais sukuriame sluoksnius, kurie generuoja tam tikrą savybę, kuri gali dramatiškai skirtis nuo įprasto tūrinio kristalo, priklausomai nuo to, iš ko sluoksniai sudaryti, kokio jie storio ir kokia jų seka“, – aiškino įmonės technologijų vadovas K.Vizbaras.

Vėliau rentgeno difraktometrijos, fotoliuminiscencijos bei galvanomagnetiniais metodais lazerio kristalinė struktūra yra detaliai charakterizuojama, tiriamos jos struktūrinės, elektrinės bei optinės savybės ir tikrinama lazeris išėjo toks, kokio reikia.

Pagaminti „žali“ lazerių lustai, priklausomai nuo paskirties, gali būti atiduodami užsakovams – industrinėms įmonėms ar mokslo įstaigoms, arba dedami į korpusus ir integruojami į kitas „Brolis Semiconductors“ kuriamas sistemas.

Katės – pelės žaidimas

„Brolis Semiconductors“ buvo įsteigta 2011-aisiais pasinaudojus ES struktūrinių fondų parama. Įmonę broliai įsteigė po to, kai Augustinas ir Kristijonas Vokietijoje baigė doktorantūros studijas. Dominykas vadovauja įmonei, o Kristijonas ir Augustinas atsakingi už technologijas ir kuriamus produktus.

Dabar Molėtų plente įsikūrusiame įmonės biure dirba 16 žmonių. Visi inžinieriai gana jauni, prieš kelerius metus baigę mokslus. Dauguma mokėsi fizikos Vilniaus universitete ir tik atėję turėjo minimaliai reikiamų žinių apie puslaidininkių technologijas.

„Bendras VU fizikos bakalauro lygis yra geras. O kai ateina iš geros tešlos, iškart išsiminko“, – šyptelėjo K.Vizbaras.

„Brolis Semiconductors“ taip pat turi gynybai skirtų optoelektroninių sistemų gamybos padalinį Didžiojoje Britanijoje – iš ten sistemos parduodamos Vakarų Europos valstybėms, Kanadai ir JAV.

„Didžiąją Britaniją pasirinkome dėl anglų kalbos, gynybos rinkos dydžio, bei esminis dalykas – kur kas mažiau biurokratinių suvaržymų karinių optoelektroninių sistemų gamintojams“, – teigia D.Vizbaras.

„Brolis Semiconductors“ vadovas išskiria kelias pagrindines įmonės kryptis, kurioms vystomi produktai: plataus vartojimo, industrinė, mokslinė ir gynybos pramonės rinkos.

Lietuvių kurtus komponentus, anot K.Vizbaro, naudoja perspektyviausia kvantinių kompiuterių srityje dirbanti mokslininkų grupė, kurie kritiškai svarbius kvantinės kompiuterijos elementus – kubitus, bando sukurti manipuliuodami šviesos dalelėmis fotonais.

Pernai „Brolis Semiconductors“ sėkmingai žengė į gynybos sritį. Lietuvoje kuriamus lazerinius žymeklius ir žvalgų sistemas dabar jau perka Kanados, Didžiosios Britanijos, Prancūzijos ir kitų NATO šalių kariuomenės. Žymeklius naudoja oro ir sausumos pajėgų kariškiai, žymekliai taip pat padeda saugoti pasienį. Dauguma „Brolis Semiconductors“ sistemų kuriamos tokiame bangų ruože, kurio nebemato žmogaus akis.

„Gynyboje yra katės ir pelės žaidimas: aš noriu matyti, bet išlikti nematomas. Mes tą ir darome – jei žinau, kokią matymo įrangą turi priešininkai, žinau, kaip reikia nuo jų pasislėpti, – pasakojo D.Vizbaras. – Žaisdami skirtingais bangos ilgiais, žinodami, ką naudoja priešiškos pajėgos, galime atitinkamai suderinti stebėjimo įrangą su žymekliu, pasišvietimu ir matyti, bet būti nematomais.“

„Brolis Semiconductors“ kurti lazeriniai žymekliai kainuoja 5-7 tūkst. eurų ir suderinti su matymo sistemomis leidžia kariams matyti taikinius už 3 – 6 kilometrų ar dar toliau esant prastoms oro sąlygoms.

Vieną naujausių brolių produktų, maždaug 50 tūkst. eurų kainuojančią žvalgų sistemą, Prancūzijos karinė laboratorija pripažino geriausia naktinio matymo skaitmenine sistema. Jos pagalba galima stebėti iki keliolikos kilometrų nutolusius objektus per rūką, dūmus ir sniegą, o naktį sistema matomas vaizdas, anot D. Vizbaro, beveik niekuo nesiskiria nuo dieninio.

Ateityje broliai žada daugiau dėmesio skirti masinių vartotojų produktų kūrimui. „Brolis Semiconductors“ kuria dėvimą lazerinį jutiklį, kuris galėtų matuoti tam tikrus junginius, parametrus, skysčius ar medžiagų sudėtį ir įrenginį dėvinčiam žmogui praneštų apie jo fizinę būklę.

Paskatino neramumai Ukrainoje

Galutinai sukomplektuotus produktus gynybos pramonei bendrovė pradėjo kurti kilus Rusijos agresijai Ukrainoje.

„Kai prasidėjo Ukrainos krizė, pardavinėjome tik pagrindinius lazerinius diodus. Pradėjome bendrauti su Lietuvos specialiosiomis pajėgomis ir galiausiai supratome, kad jos negali naudoti tokio komponento, kariams reikia galutinio produkto“, – prisiminė D.Vizbaras. Vis dėlto Lietuvos kariškiai kol kas dar neįsigijo nė vieno „Brolis Semiconductors“ gaminio, tačiau darbas nenuėjo perniek – lazeriniai žymekliai ir kitos sistemos sudomino NATO valstybių kariuomenes.

Pasak D.Vizbaro, nors karybos pramonė dažnai yra apipinta legendomis, tam tikru atžvilgiu ji yra kur kas primityvesnė, nei vartotojų rinka. Telefonų gamintojai kasmet išleidžia naujus įrenginių modelius, o gynybos pramonėje, D.Vizbaro teigimu, tyrimai brangūs, produktų vystymas lėtesnis, todėl didieji žaidėjai standartizuoja esamus produktus ir „nenori keisti nė vieno varžtelio“.

Kaip ir kare, gynybos pramonės virtuvėje kritiškai svarbus elementas yra informacija. Žinodami, kokias sistemas turi Rusija ar kitos galimai priešiškos Vakarams šalys, „Brolis Semiconductors“ inžinieriai atitinkamai pritaiko saviškes.

Paklaustas apie tai, kokią gynybos kryptį turėtų pasirinkti Lietuvos kariškiai, D.Vizbaras prabilo apie modernaus kario viziją. Kadangi skaičiumi prieš tokią valstybę kaip Rusija niekuomet nelaimėsime, lietuviams privalumų galėtų suteikti moderni įranga.

„Mūsų lietuvių yra mažai. Turėdamas modernią elektrooptinę įrangą, tiek matymo, tiek žymėjimo sistemas, galėsi vykdyti žvalgybą partizaniniame kare, kai bus blogos oro sąlygos. Turėdamas gerą įrangą, turi pranašumą“, – tvirtino D.Vizbaras.